碳纤维轮框的制造方法技术

本发明专利技术的碳纤维轮框的制造方法包括以下步骤：备一芯环，该芯环包括一可分化且呈环状的芯材；以至少一股第一干碳纱斜向地连续缠绕环覆于该芯环，以形成一第一轮框初胚；将该第一轮框初胚置入一模具中，且进行抽真空、注树脂及加热定型程序，以形成一第二轮框初胚；自该模具中取出该第二轮框初胚，且将该芯材分化并移除。

Manufacturing method of carbon fiber wheel frame

【技术实现步骤摘要】
碳纤维轮框的制造方法
本专利技术有关于一种碳纤维轮框的制造方法。
技术介绍
一般已知碳纤维轮框的制造方法为将碳纤维布预浸树脂，再将含有树脂的碳纤维布层层贴覆于一环状芯模(如气袋)，最后置入一模具中通过热压固化成型。然而，此类已知技术具有诸多缺点。例如，需较多树脂以进行预浸；贴覆碳纤维布仅可人工作业而无法机械作业，耗时、费工；各碳纤维布的碳纤维方向皆不一致也不连续，相互搭接处更易使应力的传递不连续，结构整体性较差，整体强度会大为降低；各碳纤维布交迭处易存在较大、较多且不平均的间隙，在加热加压定型后易残存较多及较大的气泡，良率较低。因此，有必要提供一种新颖且具有进步性的碳纤维轮框的制造方法，以解决上述的问题。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种碳纤维轮框制造方法，制造方法简单、效率佳、良率高，制备的轮框结构强度佳。为达成上述目的，本专利技术提供一种碳纤维轮框制造方法，包括以下步骤：备一芯环，该芯环包括一可分化且呈环状的芯材；以至少一股第一干碳纱斜向地连续缠绕环覆于该芯环，以形成一第一轮框初胚；将该第一轮框初胚置入一模具中，且进行抽真空、注树脂及加热定型程序，以形成一第二轮框初胚；自该模具中取出该第二轮框初胚，且将该芯材分化并移除。更进一步地，另包括将一补强件环设于该芯材的内侧。更进一步地，该碳纤维材包括至少一股第二干碳纱，该第二干碳纱由复数条细碳纤维纱集束而成，该至少一股第二干碳纱斜向地连续缠绕环覆于该模环数层，各层的第二干碳纱的绕设角度相异。>更进一步地，该芯材选自高分子材料、塑胶、陶瓷、盐、金属或蜡。更进一步地，以液体分化移除该高分子材料、塑胶、陶瓷、盐。更进一步地，以粉粒加压成型该塑胶或陶瓷。更进一步地，以加热熔化移除该金属或蜡。更进一步地，所选用的该金属或蜡的熔点低于该树脂被固化后的熔点且高于该树脂的玻璃转移点温度(glasstransitiontemperature,Tg)。更进一步地，该第一干碳纱由复数条细碳纤维纱集束而成，该至少一股第一干碳纱环覆于该芯环数层，各层的第一干碳纱的绕设角度相异。本专利技术的有益效果在于：本专利技术提供一种碳纤维轮框制造方法，其中的干碳纱为连续性环绕而可使各干碳纱之间的结构较为缜密、间隙较少、较小及较均匀，且结构完整性较佳；抽真空、注树脂及加热定型程序可减少气泡的产生、大幅降低制作失败率、提升结构强韧性；无需再利用气袋来帮助成型，可减少气袋的充气、泄气及开槽取出等制造方法，制作简单及快速。附图说明图1至图2为本专利技术一较佳实施例的上胚制作示意图。图3至图4为本专利技术一较佳实施例的芯环制作示意图。图5至图6为本专利技术一较佳实施例的第一轮框初胚制作示意图。图7为本专利技术一较佳实施例的一第二轮框初胚形成一环形胎槽的示意图。图8为本专利技术一较佳实施例碳纤维轮框的立体图。图9为本专利技术一较佳实施例的碳纤维轮框制造流程示意图。附图说明1：碳纤维轮框；10：芯环；11：芯材；12：模环；20：第二干碳纱；30：上胚；40：补强件；50：第一干碳纱；60：第一轮框初胚；70：第二轮框初胚；71：环形胎槽。具体实施方式以下仅以实施例说明本专利技术可能的实施态样，然并非用以限制本专利技术所欲保护的范畴，合先叙明。请参考图1至图9，其显示本专利技术的一较佳实施例，本专利技术的碳纤维轮框的制造方法，包括以下步骤。备一芯环10，该芯环10包括一可分化且呈环状的芯材11，“分化”可为物理性或化学性。在本实施例中，备该芯环10的步骤包括：备一模环12；以至少一碳纤维材覆设于该模环12，例如以至少一股第二干碳纱20斜向地连续缠绕环覆于该模环12，以形成一上胚30；将该芯材11环设于该上胚30的内侧；将一补强件40环设于该芯材11的内侧。该芯材11选自高分子材料(可发泡)、塑胶、陶瓷、盐、金属、蜡或其他适当可移除材料。该模环12及该补强件40例如由耐热质硬的材质(如碳纤维复合材)制成，可提升该碳纤维轮框的结构强度。然而，该补强件40不设亦可。该碳纤维材包括至少一股第二干碳纱20，该第二干碳纱20由复数条细碳纤维纱集束而成，该至少一股第二干碳纱20环覆于该模环12数层，各层的第二干碳纱20的绕设角度相异，可提升该碳纤维轮框1的抗张力强度，耐用、不易受损。然而，也可贴覆至少一层碳纤维预浸布于该模环而形成该上胚。以至少一股第一干碳纱50斜向地连续缠绕环覆于该芯环10，以形成一第一轮框初胚60；该第一干碳纱50由复数条细碳纤维纱集束而成，该至少一股第一干碳纱50环覆于该芯环10数层，各层的第一干碳纱50的绕设角度相异，可提升该碳纤维轮框1的抗张力强度，耐用、不易受损。将该第一轮框初胚60置入一模具中，且进行抽真空、注树脂及加热定型(curing)程序，以形成一第二轮框初胚70。抽真空可使该树脂全面地渗入填满该至少一股第一及第二干碳纱50,20之间的隙缝，可提升该碳纤维轮框1的整体性及强韧度。在该步骤中，不需提供内压将该第一轮框初胚60朝该模具的内面推压，该芯材11除受热膨胀的外不产生任何受力变形，可提升产品成功率。自该模具中取出该第二轮框初胚70，且将该芯材11分化并移除。其中以液体分化移除该高分子材料、塑胶、陶瓷、盐，该塑胶或陶瓷可以粉粒加压成型，该液体可为水或其他溶剂，该液体可分开、分解或溶化该芯材11；该金属或蜡可以加热熔化移除。若该芯材11选用该金属或蜡，该加热定型程序的温度低于该芯材11的熔点，根据该加热定型程序的时间的不同，该树脂被固化后可具有不同熔点，一般而言，时间越久可获得相对较高的熔点。例如，以该树脂的玻璃转移点温度的180℃加热定型该树脂30至45分钟，该树脂被固化后的熔点可达230℃。该金属或蜡的熔点低于该树脂被固化(curing)后的熔点且高于该树脂的玻璃转移点温度(glasstransitiontemperature,Tg)，例如该芯材11的熔点为200℃，该树脂的玻璃转移点温度为180℃，该树脂被固化后的熔点为230℃，如此即可以高于200℃但低于230℃的温度加热熔化移除该芯材11。最后，移除该第二轮框初胚70的一部分而形成一供安装轮胎的环形胎槽71，形成该环形胎槽71的步骤也可在移除该芯材11的后进行。要说明的是，也可直接以该至少一股第一干碳纱斜向地连续缠绕环覆于该芯材而不设该上胚，且直接于该第二轮框初胚上成型出一环凹，该环凹例如可供安装一管胎。综上，本专利技术的干碳纱为连续性环绕而可使各干碳纱之间的结构较为缜密、间隙较少、较小及较均匀，且结构完整性较佳；抽真空、注树脂及加热定型程序可减少气泡的产生、大幅降低制作失败率、提升结构强韧性；无需再利用气袋来帮助成型，可减少气袋的充气、泄气及开槽取出等制造方法，制作简单及快速。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种碳纤维轮框的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：/n备一芯环，该芯环包括一可分化且呈环状的芯材；/n以至少一股第一干碳纱斜向地连续缠绕环覆于该芯环，以形成一第一轮框初胚；/n将该第一轮框初胚置入一模具中，且进行抽真空、注树脂及加热定型程序，以形成一第二轮框初胚；/n自该模具中取出该第二轮框初胚，且将该芯材分化并移除。/n

【技术特征摘要】
1.一种碳纤维轮框的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
备一芯环，该芯环包括一可分化且呈环状的芯材；
以至少一股第一干碳纱斜向地连续缠绕环覆于该芯环，以形成一第一轮框初胚；
将该第一轮框初胚置入一模具中，且进行抽真空、注树脂及加热定型程序，以形成一第二轮框初胚；
自该模具中取出该第二轮框初胚，且将该芯材分化并移除。


2.如权利要求1所述的碳纤维轮框的制造方法，其特征在于，备该芯环的步骤包括：
备一模环；
以至少一碳纤维材覆设于该模环，以形成一上胚；
将该芯材环设于该上胚的内侧。


3.如权利要求2所述的碳纤维轮框的制造方法，其特征在于，另包括将一补强件环设于该芯材的内侧。


4.如权利要求2所述的碳纤维轮框的制造方法，其特征在于，该碳纤维材包括至少一股第二干碳纱，该第二干碳纱由复数条细碳纤维纱集束而成，该至少一股第二干碳纱斜向地连续缠绕环覆于...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡明仁，
申请(专利权)人：龙台工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：英属维尔京群岛;VG